CHIMICA FISICA I: TERMODINAMICA Corso di Laurea in Scienza dei Materiali II prova parziale - 21 Dicembre 2017 1) La pressione osmotica di una soluzione acquosa di saccarosio alla temperatura di 30 °C è pari a 2.47 atm. Determinare l’innalzamento ebullioscopico. * Confrontare il risultato con quello ottenuto usando la costante ebullioscopica dell’acqua, Kb=0.513 K kg mol -1 (commentare). 2) L’energia libera di eccesso molare di soluzioni solide di Au e Ni può essere espressa nella forma: = (24.140 + 38.280 − 14.230 ) (1 − 2600 K ) J mol −1 Per una miscela equimolare alla temperatura T=1100 K: (a) dire se c’è calore di mescolamento e, in caso positivo, se si tratta di un processo esotermico o endotermico; (b) determinare il potenziale chimico dei due componenti (riferito a quello dei puri separati). * Calcolare il coefficiente d’attività dei due componenti. 3) La tensione di vapore di 1-bromobutano a 1-clorobutano può essere espressa nella forma ln ∗ Pa = 17.076 − 1584.8 −111.88 ln ∗ Pa = 20.612 − 2688.1 −55.725 Si determini la composizione della miscela liquida e del vapore con essa in equilibrio a T=305 K e p=9750 Pa. Assumere che la miscela abbia comportamento ideale. * Giustificare l’ipotesi di comportamento ideale. ------------------------------------------------------------------------------------------------------- *Domande facoltative. Si chiede di: Raccogliere le risposte a tutte le domande alla fine di ciascun esercizio; Indicare sempre le ipotesi fatte e le approssimazioni usate; Fornire i valori numerici di grandezze dimensionali nelle unità SI; Fare uso di una rappresentazione grafica, quando questo sia possibile. - R=8.31447 J mol -1 K -1 ; 1 atm=760 Torr=1.01325 bar; 1 F=96485 C mol -1 ; g=9.822 m s -2 - Per l’equazione di Debye-Hückel (soluzione acquosa a 25 °C): A′ = 1.173 oppure A=0.5092 Grandezze termodinamiche a 298.15 K Cp,m (H2O, s, T=0°C) = 37.65 J mol -1 K -1 MM (H2O) = 18.01528 g mol -1 Volume molare (H2O)= 18.11 mL mol -1 Tb (H2O) = 99.61 °C M olecular D f H°/kJ mol –1 D f G°/kJ mol –1 S ° /J mol –1 K –1 C p /J mol –1 K –1 formula Name Crys. Liq. Gas Crys. Liq. Gas Crys. Liq. Gas Crys. Liq. Gas H 2 O Water -285.8 -241.8 -237.1 -228.6 70.0 188.8 75.3 33.6 H O Hydrogen peroxide -187.8 -136.3 -120.4 -105.6 109.6 232.7 89.1 43.1